硅酸盐工业热工基础知识课后复习标准答案
热工基础课后习题答案.docx
热工基础答案第一章1-1 解：几=755x133.3x10-5 =1.006ba = 100.6RPa1.P - Ph + Pg - 100.6 + 13600 = 13700.6"。
2.Pg = p — p b = 2.5-1.006 = 1 A9Abar = 149 A kPa3.P = Ph ~ Pv ~ 755 一700 = 55mmHg - 7.3315kPa4.p v = p b_p = 1.006 - 0.5 = 0.506bar = 50.6kPci1-2图表示常用的斜管式微压计的工作原理。
由于有引风机的抽吸，锅炉设备的烟道中的压力将略低于大气压力。
如果微压机的斜管倾斜角。
二30° ,管内水解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差"水住=pghsina = 1000 x 9.8 x 200 x 10~3 x0.5 = 980Pa = 7.35mmHgp = p h - p水仕=756 一7.35 = 748.65加加Hg 1-3 解：p、= Pb + P（l= 0.97 + 1.10 = 2.07 barp2 = - p b = 2.07 -1.75 = 0.32bar p c - p h - p2 = 0.97 一0.32 = 0.65bar 1—4 解：”宾宇室=几 _ P力讣i：=760—745=15mmHg =2好VzP\=〃克空室+ Pa = 2 + 360 = 362 kPaP2~P\~ Pb = 362 _ 170 = \ 92kPap c = P b -"真空室=192-2 = 190kPciF = （p h—〃真空空）A = 745 x 133.3x —XKX O.452二15.8kN1-4 解：p = p h + 〃水柱+p 来柱=760+300x9.81/133.3+800=1582〃伽Hg = 2」'bar1- 5 解：由于压缩过程是定压的，所以有W =「pdV = p(V } -V 2) = 0.5X 106 X (0.8-0.4) = 200KJ=2龙x5000000x （0.44 一 0.34） = 34.36AJ1-8 解：（1）气体所作的功为：W = J ：（0.24V + 0.04） xl06dV = 1.76xl04J（2）摩擦力所消耗的功为：% 擦力=/ A 厶= ^yX （0.3-0.1） = l 000J所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为：叫%擦力=166 xl 0T1- 9 解：由于假设气球的初始体积为零，则气球在充气过程屮，内外压力始终保持相等， 恒等于大气压力0.09MPa,所以气体对外所作的功为：W = MV = 0.09X 106X 2 = 1.8X 105J1- 11解：确定为了将气球充到2n?的体积，贮气罐内原有压力至少应为（此时贮气罐的压 力等于气球中的压力，同时等于外界大气压几）W = ^AV=0.9X 105 X 2 = 1.8X 105J情况三:C = Z = A=15OOOO =5OOOO()D D 、0.3必（％+2）二几（％+2） = 0.9x105x （2 + 2）二〔左乂山九X 叫 2前两种情况能使气球充到2m 3 1-6 解：改过程系统对外作的功为1-7 解：由于空气压力正比于气球的直径，所以可设p = cD,式屮c 为常数，D 为气球 的直径，由题中给定的初始条件，可以得到：该过程空气对外所作的功为!/ 一 〃贮气罐%:气罐 $气球+贮气罐 Pb 所以气球只能被充到険球=3.333—2=1.333/的大小，故气体对外作的功为:W = O.9xlO 5xl.333 = 1.2xlO 5J第二章习题2-1 解：W = e- A(/ = 50-80 = -30V ,所以是压缩过程2-2 解：W 膨吸+W 压一Q 畝=2000 + 650 — 1200 = 1450R2-3 解：△ {/ = 0 = 2x 10, x3600 = 7.2X 106J//Z2—4解：状态b 和状态a Z 间的内能Z 差为：MJ ab =U h -U a =2-VV = 100-40 = 60V所以，a ・d ・b 过程中工质与外界交换的热量为：e a _^=A^+W = 60 + 20 = 80^工质沿曲线从b 返回初态a 时，工质与外界交换的热量为：Q h _a = / _匕 + W = _△赊 + W = -60-30 = -90kJ根据题中给定的a 点内能值，可知b 点的内能值为60kJ,所以有：\U ad = U h -U d =60-40 = 20V由于d ・b 过程为定容过程，系统不对外作功，所以d ・b 过程与外界交换的热量为：Q d -b = 5 - u b = \u db = 2ov所以a-d-b 过程系统对外作的功也就是a-d 过程系统对外作的功，故a-d 过程系统与外界交 换的热量为：Qz =匕- Ua~ K_d =叽-J =40-(-20) = 60V2-52-5 解：由于汽化过程是定温、定压过程，系统焙的变化就等于系统从外界吸收的热量, 即汽化潜热，所以有： \h = q = 2253kJ "g0.15x2 0.09 =3.333亦内能的变化为：A w = A/? - A(pv) = A/? —p(y2 - vj=2257+1.01X102X (0.001-1.674) = 2088V / kg2-6解：选取气缸中的空气作为研究的热力学系统，系统的初压为：p, = = 1.028 x 105 + 195><9^ = 2.939 x 105H f A100x10"当去掉一部分负载，系统重新达到平衡状态时，其终压为：/?.二 /?.+-^- = 1.028xl05 + 95x9,8d ^1.959xlO5PtzA 100x10"由于气体通过气缸壁可与外界充分换热，所以系统的初温和终温相等，都等于环境温度即:TU根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积，为：空=2.939X10500X10：X10X”=】526x10^ -p21.959x10s所以活塞上升的距离为：A r _ V2-V, _ 1.526X10'3-100X10X10-6=0.0526m = 5.26cm△乙= —■ ~A 100x10"市于理想气体的内能是温度的函数，而系统初温和终温相同，故此过程中系统的内能变化为零，同时此过程可看作定压膨胀过程，所以气体与外界交换的热量为：Q = W = p2A\L = 1.959x105 x 100x KT4 x0.0526 二103.04J2-8解：压缩过程中每千克空气所作的压缩功为：w = q — Au = -50 一146.5 = 一196.53 / kg忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功，所以生产每kg压缩空气所需的轴功为：巴二g —△力=一50 —146.5 -(0.8x0」75 — 0.1 x0.845) xlO3 = -252V /kg所以带动此压气机所需的功率至少为：P = -W^X]()=42kW602-9解：是否要用外加取暧设备，要看室内热源产生的热量是否大于通过墙壁和门窗传给外界的热量，室内热源每小时产生的热量为：9 热源=(50000+50 x 100) x 3600=1.98 xlO5U小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3xlO5kJ,所以必须外加収暖设备，供热量为：2 = 3xl05 -1.98X105 =1.02X105ZJ//?2-10解：収容器内的气体作为研究的热力学系统，根据系统的状态方程可得到系统终态体积为：匕=%(£L)%.2 =1x(—)^2 =1.78/n3p20.5过程中系统对外所作的功为：pl.78 卩.78 n V1,2. ? (\7J0-2—V."0 2 )W 訂pdV = J 令2 _0；丿=544.63所以过程中系统和外界交换的热量为：Q = A(/ + W = —40 + 544.6 = 504.63为吸热。
热工基础复习题与参考答案
热工基础复习题与参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.功的单位是（）A、kgB、kg/JC、JD、J/kg正确答案：C2.u是(____)的符号。
A、比热量B、比内能C、比功D、比焓正确答案：B3.火无转化为功的比率为(____)。
A、大于0B、小于100%C、1D、0正确答案：D4.温度越高，则包含的热量就越（）A、前三说法都不对B、相同C、多D、少正确答案：A5.汽轮机对外界提供的功全部来自于工质的（）A、熵变B、焓C、熵D、焓降正确答案：D6.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、动能B、焓C、热能D、热量正确答案：B7.5Kg的蒸汽吸热10KJ，则比热量是(____)kJ/kg。
A、0.5B、2C、0D、1正确答案：B8.动能与势能的能量质量关系是(____)。
A、动能低B、相同品质C、不确定D、动能高正确答案：B9.回收乏汽用到的设备是(____)。
A、锅炉B、给水泵C、汽轮机D、凝汽器正确答案：D10.热力系与外界交换的能量有（）A、功B、热和功C、热D、热能正确答案：B11.下列＿组参数都是状态参数。
（）A、热量、比热、温度B、焓、熵、比容C、膨胀功、内能、压力D、技术功正确答案：B12.由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为(____)。
A、汽化段B、过热段C、预热段D、加热段正确答案：B13.下列说法错误的是(____)。
A、干饱和蒸汽的熵，随压力的升高而减小B、过热蒸汽的温度一定很高C、在水蒸气的h-s图上，x=1线的下方，等压线是一条直线D、在临界状态，水的汽化潜热为零正确答案：B14.水蒸汽的饱和状态()A、指气液两相的平衡状态B、压力与温度呈反比关系C、压力与温度是独立变量。
D、干度大于1正确答案：A15.朗肯循环中不包含(____)过程。
A、等温B、等熵C、等焓D、等压正确答案：C16.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是因为：()A、有气体泄漏B、气体的热力状态发生变化C、大气压力发生变化D、以上三者均有可能正确答案：D17.定压过程中，工质吸收的热量全部用于增加（）A、工质的熵B、工质的焓C、工质的机械能D、工质的内能正确答案：B18.可以看作孤立系的是(____)。
4.1 硅酸盐工业热工基础-概述
总 之
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热工基础—4 传热过程
4.1.4.2 等温面与等温线 等温面：同一时刻，温度场中所有温度相同的点所构成的面 等温线：不同等温面与同一个平面相交的交线。
等温面
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热工基础—4 传热过程
4.1.4.3 温度梯度 温度梯度：表示温度场内某一点等温面法线方向的温度变化率。
对流传热根据流动原因不同：
① 自然对流传热：如暖气片附近空气
② 强制对流传热：外界机械作用引起对流
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热工基础—4 传热过程
4.1.1.3 辐射传热 定义：是一种以电磁波的形式来传递能量的过程。 特点：传递过程不需要任何介质。
例如：火焰的炙烤，太阳的照射。 例如：火焰的炙烤，太阳的照射。
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热工基础—4 传热过程
4.1.1.2 对流传热 定义：流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。 特点：流体内部发生相对移动。
在硅酸盐工业中对流传热指：由流体传到固体壁面或相反的过程。 ① 在硅酸盐工业中对流传热指：由流体传到固体壁面或相反的过程。 多数情况下对流传热与热传导并存。 ② 多数情况下对流传热与热传导并存。
△t —冷热物体的温度差 ， ℃；
K —传热系数 ， W/(m2·℃)； ℃
热流量：单位时间通过单位面积所传的热量
Q q = = K ∆t F
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……(4-2)
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热工基础—4 传热过程
4.1.3 热阻
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热工基础课后答案超详细版
第一章思考题1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态那么是不管有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进展描述。
2.表压力或真空度能否作为状态参数进展热力计算？假设工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
假设工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，说明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，说明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不管用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进展加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这局部工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
硅酸盐工业热工基础之--4.4(国)辐射传热
对流传热
综合传热
课件目录
教案
1
4.4.2热辐射的基本定律
硅 酸 盐 工 业 热 工 基 础
4.4.2.1普朗克辐射定律
（1）辐射能力和辐射强度
物体每单位表面积，在单体时 间内向半球空间辐射出去的波 长从0～∞范围内的总能量 符号：“E”
辐射能力
单位：W/m2
辐射强度
物体每单位表面积，在单体时 间内向半球空间辐射出去的波 长从λ～dλ范围内的辐射能力为 dE，dE与波长间隔的比值
因为管道表面积F1相对于厂房面积F2来说是很小
F1 0 F2
ε
12≈ε 1
12 1
T 4 T T T Qnet ,12 12 C0 [( 1 ) 4 ( 2 ) 4 ] 1 F1C0 [( 1 ) 4 ( ) ]F1 100 100 100 100
T T ql 1C 0 [( 1 ) 4 ( 2 ) 4 ]d 100 100
4.4辐射传热 硅 酸 盐 工 业 热 工 基 础
4.4.1辐射传热的基本概念
4.4.1.1辐射传热的本质和特点
辐射
物体以电磁波的方式向外传递能量的过程
电磁波谱
对流传热
综合传热
课件目录
教案
1
硅 酸 盐 工 业 热 工 基 础
热辐射 热射线 辐射传热
由于热的原因而发生的辐射
取决于温度
能被物体吸收并转变成热能的部分电磁波 物体之间相互辐射和吸收热过程的总效果
空间热阻
1 12 F1
黑休辐射传热 的电热网络图
E01 E02
对流传热
综合传热
课件目录
教案
1
4.4.3.3灰体间的辐射传热
(完整版)热工基础课后题答案
二零一七年，秋第一章 热力学第一定律1—1用水银压力计测量容器中的压力，在水银柱上加一段水，若水柱高1020mm ，水银柱高900mm ，当时大气压力计上的度数为b 755mmHg p =。
求容器中气体的压力. 解：查表可知：21mmH O=9.80665Pa 1mmHg=133.3224Pa 由题中条件可知2H O Hg b1020 mm 9.80665 Pa 900mm 133.3224Pa 755mm 133.3224Pa 230.651 KPa 0.231MPap p p p =++=⨯+⨯+⨯=≈容器 即容器中气体的压力为0。
231MPa 。
1-2容器中的真空度为600mmHg v p =,气压计上的高度是b 755mmHg p =，求容器中气体的绝对压力（用Pa 表示）。
如果容器中的绝对压力不变,而气压计上高度为b 770mmHg p =，求此时真空表的度数（以mmHg 表示）。
解：因为600mmHg=600mm 133.3224Pa=79993.4Pa v p =⨯ b 755mmHg=755mm 133.3224Pa=100658.4Pa p =⨯ 容器中气体的绝对压力为b v 100658.479993.420665Pa p p p =-=-= 若以mmHg 表示真空度，则2066520665Pa=mmHg 155mmHg 133.3224p ==则当气压计高度为b 770mmHg p =时，真空表的读数为770mmHg 155mmHg 615mmHg vb p p p '=-=-=1-3用斜管压力计测量锅炉烟道气的真空度，管子倾斜角30α=︒，压力计使用密度30.8g/cm ρ=的煤油，斜管中液柱长200mm l =，当地大气压力b 745mmHg p =。
求烟气的真空度（mmHg ）及绝对压力。
解:压力计斜管中煤油产生的压力为33sin 0.810kg /m 9.80.2m sin30=784Pa j p gl ρα==⨯⨯⨯⨯︒当地大气压为b 745mmHg=745mm 133.3224Pa/mm=99325.2Pa p =⨯ 则烟气的绝对压力为b j 99325.2Pa 784Pa 98541.2Pa p p p =-=-=若压力计斜管中煤油产生的压力用mmH 2O 表示,则烟气的真空度为22784=784Pa=mmH O=79.95mmH O 9.80665j p1—6气体初态为3110.3MPa, 0.2m p V ==,若在等压条件下缓慢可逆地膨胀到320.8m V =，求气体膨胀所做的功。
热工基础习题答案
热工基础习题答案热工基础习题答案热工基础是热能工程专业的一门基础课程，通过学习这门课程，可以帮助我们掌握热力学和热传导等基本概念和计算方法。
在学习过程中，习题是巩固知识和提高能力的重要手段。
下面，我将为大家提供一些热工基础习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 一个理想气体在等温过程中，压强从P1=2.5 MPa增加到P2=5 MPa，体积由V1=0.1 m³增加到V2=0.2 m³。
求该过程中的热量变化。
解答：根据理想气体的状态方程PV=RT，可以得到P1V1=P2V2。
由此可知，该过程中的温度保持不变，即等温过程。
根据热力学第一定律，对于等温过程，热量变化等于做功的大小。
所以，热量变化Q=W=P2(V2-V1)。
代入数值计算得到Q=0.5 MPa·m³。
2. 一块铁板的质量为2 kg，其初始温度为20℃。
将其放入一个恒温恒压的容器中，容器内的温度为100℃，铁板与容器达到热平衡后，铁板的温度为多少？解答：根据热平衡原理，当两个物体达到热平衡时，它们的温度相等。
所以，铁板的温度将会升到100℃。
3. 一段导热系数为0.5 W/(m·K)的材料，长度为1 m，截面积为0.01 m²。
两端温度分别为100℃和50℃，求该材料的导热率。
解答：根据导热定律，导热率Q=λAΔT/Δx。
代入数值计算得到Q=0.5 W，Δx=1 m，ΔT=100℃-50℃=50℃。
代入公式计算得到导热率λ=Q/(AΔT/Δx)=0.5/(0.01×50)=1 W/(m·K)。
4. 一台汽车发动机的功率为100 kW，排气温度为400℃，冷却水温度为20℃。
求该发动机的热效率。
解答：根据热效率的定义，热效率η=W/QH，其中W为发动机输出的功率，QH为燃料的热值。
由于题目没有给出燃料的热值，所以无法计算热效率。
通过以上习题的解答，我们可以看到热工基础课程中的一些基本概念和计算方法。
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第一章热力学基础知识一、填空题1．实现能和能相互转化的工作物质就叫做。
2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从吸取热能，将其中一部分转化为，并把余下的一部分传给的过程。
3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的交换、交换和交换。
4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为和两类。
5．状态参数的变化量等于两状态下，该物理量的差值，而与无关。
6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。
7．1mmHg= Pa；1mmH2O= Pa。
8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5×105Pa的表压力为MPa。
9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。
已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。
10．一个可逆过程必须是过程，而且在过程中没有。
11．只有状态才能用参数坐标图上的点表示，只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。
12．热量和功都是系统与外界的度量，它们不是而是量。
13．工质作膨胀功时w 0，工质受到压缩时w 0，功的大小决定于。
二、名词解释1．标准状态——2．平衡状态——3．准平衡过程——4．可逆过程——5．热机——6．热源——7．热力系统——8．体积变化功——9．热力学温标——10．孤立系——三、判断题1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。
2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。
3．比体积和密度不是两个相互独立的状态参数。
4．绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。
6．孤立系内工质的状态不会发生变化。
7．可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。
8．凝汽器的真空下降时，则其内蒸汽的绝对压力增大。
9．若容器中气体的压力没有改变，则压力表上的读数就一定不会改变。
四、选择题1．下列各量可作为工质状态参数的是：（1）表压力；（2）真空；（3）绝对压力。
2．水的三相点温度比冰点温度应：（1）相等；（2）略高些；（3）略低些。
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硅酸盐工业热工基础作业答案2-1解:胸墙属于稳定无内热源的单层无限大平壁单值条件tw1=1300C tw2=300Cδ=450mm F=10 m2胸墙的平均温度Tav＝（Tw1＋TW2）/2=（1300+300）/2=800C 根据平均温度算出导热系数的平均值λav＝0.92＋0.7x0.001 x800＝1。
48w/m.cQ=λF(Tw1-Tw2)/δ=1.48X10X（1300－300）/0.48=3.29X104W2－2解：窑墙属于稳定无内热源的多层平行无限大平壁由Q=t∆/R或q=t∆/Rt知，若要使通过胸墙的热量相同，要使单位导热面上的热阻相同才行单值条件δ1＝40mm δ2=250mm λ1=0.13W/m.C λ2=0.39W/m.硅藻土与红砖共存时，单位导热面热阻(三层)Rt1=δ1/λ1+δ2/λ2+ δ3/λ3=0.04/0.13+0.25/0.39+δ3/λ3若仅有红砖（两层）Rt2=δ/λ2+δ3/λ3=δ/0.39+δ3/λ3Rt1=Rt2⇒0.04/0.13+0.25/0.39=δ/0.39得δ＝370mm,即仅有红砖时厚度应为370mm。
2—3 解：窑顶属于稳定无内热源的单层圆筒壁单值条件δ＝230mm R1=0.85m Tw1=700C Tw2=100C粘土砖的平均导热系数λav=0.835X0.58X103-X(Tw1+Tw2)/2=0.835+0.58X400X103-=1.067W/m.CR2=R1+δ=1.08m当L=1时,Q=2λ∏( Tw1-Tw2)/4Ln21d d=2X3.14X1.067X1X600/4Ln1.080.85=4200W/m因为R2/R1≤2,可近似把圆筒壁当作平壁处理，厚度δ＝R2－R1，导热面积可以根据平均半径Rav＝（R1＋R2）/2求出。
做法与2－1同。
2－4解：本题属于稳定无内热源的多层圆筒壁单值条件λ1＝50W/m。
C λ2＝0.1 W/m。
C δ1＝5mm δ2＝95 mmTw1=300C Tw2=50C d1=175mm d2=185mm d3=375mm若考虑二者的热阻，每单位长度传热量Q=( Tw1-Tw2)X2π/(12131122d dLn Lnd dλλ+)=2502222.2711851375501750.1185XWLn Lnπ=+若仅考虑石棉的热阻，则Q ’=(12)22502222.31131375220.1185Tw Tw X X W d Ln Ln d ππλ-==可见Q ≈Q ’，因而在计算中可略去钢管的热阻。
2—5解：本题属于稳定的无内热源的多层圆筒壁若忽略交界面处的接触热阻，每单位长度通过粘土砖的热量Q1与通过红砖热量Q2相同 单值条件 d1=2m d2=2.69m d3=3.17m Tw1=1100C Tw2=80C 先假设交界处温度为600C ，则粘土转与红砖的平均导热系数110060010.000580.835 1.328/.2600802X0.000510.470.6434/.221(1100600)2 1.328500114076/20.29641av X W m C av W m Cav X X Q W md Ln d λλλ+=+=-===∏∏＋＝＋＝ 2av2(60080)20.6434520212802/30.16422X X Q W m d Ln d λ-===∏∏Q1与Q2相差太大，表明假设温度不正确。
重新假设交界处温度620C 则:110062010.8350.0058X1.338W /.26208020.470.0051X 0.6485/.2m C W m C λλ+=＋＝＋＝＝＋21(1620)2X1.338480113614/20.2964122(6202)20.6485540213400/30.16422Tw X Q W md Ln d Tw X X Q W m d Ln d λλ-===-===∏∏∏∏Q1与Q2基本相等，因而交界处温度在620C 附近。
2—6 解：本题为稳定的无内热源的多层平行无限大平壁 根据一维热量方程TQ Rth=∑V 其模拟电路如下12单值条件： 1.2a λ= 0.6b λ= λc ＝0.3 λd=0.8 W/m.C Tw1=370C Tw2=66Cδa=25mm δb=δc=75mm δd=50mm0.0250.2083/1.20.1a Ra C m aFa X δλ=== 0.050.625/0.80.1d Rd C m dFd X δλ=== 2F Fb = 20.075 2.5/0.60.1b X Rb C W bFb X δλ=== 20.0755/0.30.1c X Rc C W cFc X δλ===2.551.667/2.55RbRc X Rbc C WRb Rc ===++ 总热阻 2.5/12304121.62.5R Ra Rbc Rd C WTw Tw Q WR =++=-===∑∑ 2-7 本题属于稳定的无内热源的单层无限大平壁 单值条件 Tw1=450C Tw2=50C q=340W/m 2.C 保温层平均导热系数120.0940.0001250.12525/.2Tw Tw av X W m Cλ+=+=q=(12)av Tw Tw λδ- 若要使q<340,那么要求δ(12)0.125254000.147340av Tw Tw X m q λ+≥== 保温层厚度不得小于147mm.2-8 本题属于稳定的无内热源的多层无限大平壁 ，做法与2－6同。
根据一维热量方程 Q ＝TR ∑V ，把砌块分为三部分如图，其热阻分别为R1，R2，R3 模拟电路如下132气实单值条件：Tw1=100C Tw2=20Cλ1=0.79W/m.C λ2=0.29W/m.Cδ1=32.5mm δ2=50mm δ3=32.5mmF1=F3=0.39X1=0.39m 2F 气＝0.27 m 2F 实＝0.12 m 2R1＝R3＝10.03250.1055/10.790.39C W F X δλ== R 气＝20.0500.6386C /20.27X0.29W F δλ＝＝气R 实＝20.050.5276/20.79X0.12C W F δλ=＝实R2＝R 0.2889/R R C W R 气实＝气＋实总热阻1230.50C/W R R R R =++=∑12801600.5Tw Tw Q W R-===∑ 2－9 本题属于稳定的有内热源球体的导热因为球内外表面温度保持不变，因而内热源散发的热量与球体传热量Q 相同qv=Q 单值条件 d1=150mm d2=300mm λ=73W/m.C tw1=248C tw2=38C根据公式2－31 3(12)1273210150300102889675t t d d X X X X Q X W λδ--===∏∏球壁内外表面中心球面半径r=112150300112.5224d d X mm ++== 根据公式2-29 1111210()(12)()0.0750.1125112481081111()()120.0750.15X t t r r t t C r r ---=-=-=-- 2-10 本题属于稳定的有内热源单层平壁的导热 。
如图，以混凝土块中间层为Y 轴所在平面建立坐标系，其中间层Ｘ坐标为０，温度为Ｔ１，外壁温度为Ｔ２，Ｔ３，且Ｔ２＝Ｔ３312单值条件t1=50C t2=20Cλ=1.5W/m.C qv=100W/3m根据公式２－４０ 得到平壁内的温度分布方程221()12q v tt t x x x t δλδ-=-++为求平壁内最高温度位置，对其求导，并使之为０得212t t x qvδλδ-=+显然，在图中当x=0时，温度最高，因而有122t t qv δλδ-=得0.95m δ===因为只取了混凝土厚度的一半，因而总厚度为１.９m2-11 解：本题属于具有稳定内热源的长圆柱体的导热 单值条件 d=3.2mm L=300mm U=10V tw=93C ρ=70μΩ.cm λ=22.5W/m.C1) 钢丝电阻 R=8320.370100.0261(1.610)LX X FX ρ--==Ω∏2) 钢丝电功率为 210038300.0261U P W R === 3) 钢丝内热源为8332383015.8710/(1.610)0.3qv X W m X X -==∏ 4) 求钢丝中心温度，根据式２－４３832215.8710(1.610)0093138.24422.5qv X X X t tw r C X λ-=+=+=２－１２ 解：本题属于稳定的无内热源形状不规则物体的导热F1为物体内侧表面积，若内壁尺度分别用y1,y2,y3表示，且所有y>δ时，则整个中空长方体的核算面积为 Fx=F1+4X0.54δ(y1+y2+y3)+8X0.152δ=F1+2.16δ(y1+y2+y3)+1.22δ 单值条件： y1=250mm y2=150mm y3=100mmδ=230mm t1=900C t2=80C3312900800.260.23100.260.23100.3727/.22t t X X W m C λ--++=+=+= Fx=2X(y1y1+y2y3+y1y3)+2.16δ(y1+y2+y3)+1.22δ=[2X(250X150+150X100+250X100)+2.16X230(250+150+100)+1.2X230X230]X106-=(155000+248400+65480)X106- =0.466882m根据公式２－３２ Q=0.3727(12)0.466888206200.23Fx t t X X W λδ-== 2-13 解： 不相同，直径大的管道热损失大本题属于稳定的无内热源的单层圆筒壁的导热设两管子的内直径分别为d1,d2，其厚度为δ ，内外表面温度为t1,t2，导热系数为λ，已知d1<d2 则单位长度管的传热量2(12)211(1)11t t tQ d Ln Ln d d λλδδ-==++∏∏V管２的传热量2(12)222(1)22t t tQ d Ln Ln d d λλδδ-==++∏∏V因为(1)(1)121212Ln Ln Q Q d d d d δδδδ>⇒+>+⇒< 因而直径大的管道热损失大．2-14 设d1=10d2 则Gr1=222221000210002g d tg d tGr ββνν∆∆==因为其他各要素同，仅考虑两直径不同的影响 Nu1=0.53Gr10.25=0.530.250.25(10002)0.53 5.622 5.622Gr X Gr Nu ==adNu λ= a=Nu dλ1 5.02210.56221102()Nu Nu a a d d Q a Tw Tf Fλλ====- 1110.562102 5.622Q a tF t F tF =∆=∆=∆因而两管子对流换热系数之比为0。